早在4000年前，中国就现已发明晰伞。《史记》记载，最早的伞叫“盖”，原文为：“五大夫之相秦也，劳不坐乘，暑不张盖。”其间的“盖”字，指的即是伞，是避暑用的。还有比如：“孔子将行，雨而无盖。”这儿说的即是雨伞了。《伞物记源》说到，古时的伞最初多为丝帛制做，纸发明后便呈现纸伞，宋代称为绿油纸伞。后来不只用来挡雨，也用来遮阳。而且，伞的巨细还可以显现位置。

雨伞是日子中不行缺少的物品，用来遮风、挡雨和防晒。从构造上雨伞可分为手动式、半主动式和全主动式三种。手动式雨伞的开、合都需求人工手动来完结。半主动雨伞可主动翻开，收起则需人工完结。全主动雨伞的开、合均可主动完结。其间，半主动雨伞是最常见的一种，其构造如图1所示。

图1 雨伞的构造

雨伞的主体构造由伞柄、伞骨、伞面三有些构成。伞柄是雨伞的主心骨，对雨伞全体起支撑效果。伞骨支撑整个伞面，负责伞面的开合。伞面则起着挡雨遮阳的效果。

伞柄上有一根强力紧缩绷簧，雨伞恰是依托它强壮的弹力将伞面撑开的。但是，仔细观察咱们会发现，绷簧的两头均不固定，其本身可沿着伞柄全体上下滑动，绷簧在撑开雨伞的一起，将本身也举了起来。试想，绷簧本身是有分量的，伞面和伞骨也有分量，为何绷簧不光能战胜本身的分量，还能战胜伞面和伞骨的压力将本身举起，将雨伞撑开呢？乍一看，这好像违反了万有引力定律。在重力的效果下，绷簧怎么可能自举呢？

雨伞构造看似简略，本来它里边包括了奇妙的力学原理，现具体剖析如下。

雨伞具有伞柄呈附近放射状对称的构造，咱们沿一对儿伞骨画出雨伞的纵剖面图，如图2所示，图中字母标记的各点均由铰链衔接。

图2 雨伞纵剖面图

假定伞面、伞骨和绷簧的等效总分量为G，如果雨伞共有n根伞骨，则每根伞骨遭到的压力相当于在图中的M、N两点别离挂了一个分量为G/n的重物。

为了便于剖析，将上图做进一步简化，如图3所示。将假定的重物移到A、B两点，这么就可以只思考伞骨的纵向效果力，而不用再思考伞骨的横向应力了。

在M点悬挂G/n的重物，相当于在A点挂了G'/n的重物，此改动关于绷簧受力来说是等效的。

图3 雨伞纵剖面简化图

此刻，绷簧处于紧缩状态，设弹力巨细为F。F一起效果于C点和D点，方向如图3中所示。F在C点沿伞骨CA、CB方向分解为F1和F2两个力，在D点沿伞骨AD、BD方向分解为F3和F4两个力。

因为α > β，所以F1 > F3。

F1、F3沿伞骨CA和DA传递到A点，F2、F4沿伞骨CB和DB传递到B点。先对A点进行受力剖析，A点受力状况如图4所示。（图中，F­0为OA段伞骨对A点的拉力。）

图4 A点受力求

将A点遭到的四个力别离沿水平缓竖直方向正交分解。(设，水平方向向左为正方向，竖直方向向上为正方向。)

雨伞要想撑开，A点有必要向左上方运动，所以请求A点水平缓竖直方向的力均大于零。

B点受力剖析与A点一样。

雨伞在撑开的过程中，绷簧逐步伸长，C、D两点沿伞柄向上移动，伞骨AC和BC由挨近竖直变为水平方向。

绷簧长度的改变规模，最初为（AD-AC），终究为：

所以，请求绷簧有必要具有弹性量S，而且其顽强系数要足够大。

理论上，雨伞合拢后，一切伞骨都是竖直的，α、β、γ均为0。此刻，F不管多大都无法撑开雨伞。而实际上，雨伞尽管合拢了，A、B两点不行能彻底落在伞柄OD上，所以，伞骨不行能彻底竖直，只需F初始值足够大，就可以将雨伞翻开。

由以上剖析可见，伞骨和绷簧构成的特别构造是绷簧可以自举，雨伞可以撑开的关键所在。伞骨和伞面尽管对绷簧产生了压力，但一起也给了绷簧以支撑，只需绷簧的弹力足够大，就能将本身举起，将雨伞撑开。

  文章来源：折叠伞厂家 www.hsjinhongyao.com